Практическая работа № 4 диагностирование шасси пневмоколесных машин

Основная особенность пневмоколесного ходового оборудования строительных машин состоит в том, что оборудование должно позволять развивать большие тяговые усилия и воспринимать значительные статические и динамические нагрузки. На многих строительных ма­шинах применяют шины низкого давления, обеспечиваю­щие повышенную проходимость. Основное внимание при работе строительных машин обращается на техническое состояние пневматических колес, особенно при работе в тяжелых грунтовых и погодных условиях.

Важнейшим контрольным параметром является дав­ление воздуха в шинах. Отклонение давления от опти­мального для данных условий движения и типа машин приводит к повышению затрат мощности на передвиже­ние, при этом ухудшается тепловой режим покрышки, что способствует возникновению в ней дефектов и сни­жению ее срока службы.

Особенность рабочего органа строительных машин, приемы работы и особенности технологического процес­са ряда строительных работ приводят к неодинаковому воздействию на пневматические шины в зависимости от места установки. Так, наружные шипы сдвоенных колес экскаваторов и кранов воспринимают большие нагрузки и, следовательно, срок службы их меньше. На бульдо­зерах и автогрейдерах установка отвала под острым углом к оси движения машины увеличивает интенсив­ность износа протектора. Движение строительных машин поперек уклона также приводит к изменению нагрузок на колеса и снижению срока службы покрышек.

Большое внимание уделяется состоянию пневмати­ческих колес из-за значительной их стоимости, которая составляет (весь комплект на 1 машину) 10... 15% стоимости всей машины.

Срок службы покрышек также зависит от техничес­кого состояния рамы, осей, элементов подвески и ста­билизаторов.

Большое внимание уделяется контролю за техничес­ким состоянием передней оси или переднего моста с управляемыми колесами. В процессе эксплуатации ма­шины изменяются схождение передних колес и углы установки шкворней, в результате износа деталей возникают люфты в соединениях и ослабевают крепления. Периодически необходимо проверять и регулировать люфты в сопряжении шкворень — поворотная цапфа, в подшипниках ступиц, величину схождения колес.

На работоспособность машины большое влияние ока­зывает взаимное расположение агрегатов, переднего и заднего мостов ирамы. В результате деформации рамы, возникновения трещин, ослабления крепежных и соеди­нительных элементов нарушаются конструктивные раз­меры, возникают перекосы, что приводит к интенсифи­кации износа деталей ходового оборудования, ухудше­нию управляемости и устойчивости машины, увеличению расхода мощности на передвижение.

На автомобильных шасси часто наблюдается перекос заднего моста. Ослабление крепления мостов на пневмо-колесных экскаваторах и кранах также вызывает их перекос. При эксплуатации экскаваторов и кранов боль­шое внимание уделяется работоспособности стабилиза­торов, в первую очередь контролю их системы управле­ния. Так как в основном применяется гидравлическая система управления стабилизаторами, то для диагности­рования применяются тс же средства, что и для силово­го гидропривода.

Одновременно с проверкой ходового оборудования контролируют рулевое оборудование машины. По мере эксплуатации интенсивно изнашиваются элементы руле­вого управления, ослабевают элементы крепления. Воз­никающие отклонения в рулевой системе вызывают по­вышенный люфт, а иногда и заедание ряда деталей. При наличии гидравлических усилителей проверяют давление и расход рабочей жидкости, наличие утечек.

Основными диагностическими параметрами при про­верке ходового оборудования и рулевого управления являются:

• давление сжатого воздуха;

• степень износа протектора шины;

• люфт рулевого колеса;

• усилие на рулевом колесе;

• расстояние между передними колесами;

• зазор в ступицах колес;

• боковые усилия при перекатывании колес;

• величина затяжки крепежных соединений;

• параметры гидравлической системы.

Давление в шинах проверяется шинным манометром МД-214 с пределом измерения до 0,3 МПа и ценой деления 0,01 МПа или наконечником с манометром для воздухораздаточного рукава НИИАТ-458.

Наконечник НИИАТ-458 снабжен манометром с пределом измерения до 0,6 МПа, 4-го класса точности, воздушным фильтром, рукавом и клапанным устрой­ством, Клапанное устройство включает предохранитель­ный клапан манометра и два клапана (верхний и ниж­ний). Клапаны управляются кнопкой при помощи скобы на корпусе наконечника. При накачивании шины ниж­ний клапан открыт и воздух поступает в камеру шины, а верхний закрыт, перекрывая поступление воздуха в полость манометра. При освобождении кнопки от дав­ления скобы нижний клапан закрывается и прекращает­ся доступ воздуха от компрессора, верхний клапан под действием пружины открывается и соединяет полость манометра с камерой шины, показания манометра фик­сируются. Для снижения давления в шине незначитель­но перемещают кнопку и через верхний клапан и отвер­стие в гайке стравливают воздух в атмосферу.

В парках строительных машин, имеющих большое количество однотипной пневмоколесной техники, для снижения трудоемкости работ применяют приспособле­ния, фиксирующие давление воздуха' 'по величине дефор­мации боковин шины при вдавливании в них стержня с постоянным усилием, создаваемым гидравлическим ци­линдром.

Для обнаружения металлических предметов в шине используют приборы с индуктивными датчиками. При приближении датчика прибора к участку покрышки с металлическим предметом увеличивается ток в катушке датчика прибора и на щитке прибора загорается сиг­нальная лампа. Подобного типа приборы обнаруживают металлические предметы на глубине до 300 мм.

При диагностировании переднего моста выявляют в первую очередь углы установки управляемых колес, а именно: продольный и поперечный углы наклона шкворня, углы схождения колес. Для измерения углов установки передних управляемых колес применяют стационарные и переносные диагностические средства. В основном схождение колес определяют линейкой КИ-650, которая представляет собой металлическую штангу, состоящую из стальных телескопических труб. В соответствии с расстоянием между колесами прове­ряемой машины изменяют длину линейки, выдвигая трубы и фиксируя их между собой подпружиненными штифтами. Линейка удерживается между колесами наконечниками с пружинами. Правильность установки по высоте обеспечивается двумя цепочками, закреплен­ными на концах линейки. На подвижном участке линей­ки закреплена шкала, а на неподвижном — стрелка-указа­тель. Максимальная длина линейки 1950 мм, трубка может автоматически выдвигаться на 155 мм. Масса линейки 1,7 кг. Погрешность измерения ±2 мм.

Для определения величины схождения управляемых колес последние устанавливают для прямолинейного движения и, раздвинув линейку, закрепляют we между выпуклыми частями покрышек спереди машины на уровне оси вращения колес. Устанавливают шкалу на нулевое деление и перекатывают машину вперед, оста­навливаясь при положении линейки сзади оси вращения на уровне первоначальной установки. Регистрируют новое положение шкалы и определяют величину схожде­ния. Затем обратным перекатыванием машины уточня­ют исходное положение линейки. Иногда проверяют схождение управляемых колес, поддомкрачивая перед­ний мост и прокручивая оба колеса на 180°. При откло­нении схождения от номинальных значений проводят регулировку рулевых тяг.

Большое внимание при проверке переднего моста уделяют состоянию шкворневых соединений. При помо­щи набора щупов определяют осевой зазор шкворней, а прибором НИИАТ-Т-1 пли КИ-4892 —радиальный зазор шкворней. Прибор состоит из штанги с индикатором, стойки с соединительной муфтой и ус­тройства крепления прибора на балке переднего моста. Стопка жестко связана с крепежным устройством. Со­единительная муфта обеспечивает поворот штанги, пере­мещение ее вдоль оси и фиксацию штанги в определен­ном положении. Прибор позволяет с погрешностью 0,03 мм определять зазоры в пределах 0...10 мм. Мас­са прибора 2,3 кг.

Для оценки радиального зазора при помощи гидрав­лического подъемника или домкрата вывешивают коле­са, выбирая люфты одного направления, и закрепляют прибор на балке моста около проверяемого колеса так, чтобы шток индикатора соприкасался с нижней частью опорного диска с натягом 2—3 мм. При опускании коле­са выбирают люфты в другую сторону, что и фиксирует­ся индикатором. По показаниям индикатора зазор дол­жен находиться в пределах 0,5 ... 0,75 мм. Этот же прибор позволяет определить осевой зазор подшипников ступицы колеса при покачивании и прокручивании колеса вручную. Для определения радиального зазора в поворотных шкворнях и цапфах и для определе­ния осевого зазора в подшипниках применяют прибор КИ-4850.

Проверку углов поперечного и продольного наклона шкворней определяют с достаточной точностью прибо­ром КИ-1752 или КИ-2183. Прибор состоит из ватерпаса и измерителя углов поворота колес. Ватерпас имеет четыре уровня: два бесшкальных уровня (с тыльной стороны) в горизонтальной плоскости, предназ­наченных для точной установки ватерпаса, и два уровня со шкалами для измерения углов наклона шкворня и развала колес. Ватерпас при помощи зажима крепится на ступице колеса на уровне его оси. Измеритель углов поворота колес представляет собой шкалу со стрелкой-указателем, через стержень соединенной с колесом. При­бор комплектуется двумя поворотными дисками для уменьшения сопротивления повороту колес.

Углы наклона шкворня определяют при установке передних колес на поворотные диски и при повороте колес вправо и влево па 20°. Углы поворота фиксируют по измерителю. Поперечный наклон шкворня определя­ют по шкале уровня, параллельной плоскости колеса, продольный наклон по уровню, перпендикулярному плоскости колеса.

При измерении развала колес ватерпас устанавлива­ют в горизонтальной плоскости тыльной стороной вверх. Затем перекатывают машину па полоборота колеса и определяют величину угла развала колес по шкале уровня, перпендикулярного плоскости колеса.

Использование линейки и переносных приборов для определения зазоров и углов установки ряда соединений передних колес нашло применение на постах ТО и ТР, несмотря на невысокую точность применяемых средств. Эти средства рационально применять в парках, имеющих малочисленную и разномарочную строительную технику.

Более точные, полные и комплексные показатели технического состояния переднего управляемого моста с меньшей трудоемкостью получают на стендах, разра­ботанных для наиболее массовых моделей, в первую очередь для автомобилей типа ЗИЛ и ГАЗ. По принци­пу действия стенды делятся на механические, оптичес­кие, электрооптические и электрические. Наибольшее распространение нашли стенды, оценивающие геометри­ческие параметры переднего моста по силовому воздействию колеса на подвижную поверхность. Применяют площадочные и барабанные стенды.

Промышленностью выпускается барабанный стенд КИ-4872 для диагностирова­ния грузовых автомобилей, который позволяет намерять максимальные боковые уси­лия на колесе до 300 Н с погрешностью до 10%. Мас­са стенда 1145 кг. Стенд монтируют на смотровой ка­наве для проведения регули­ровок.

Стенд состоит из двух бе­говых барабанов, приводных электродвигателей, устройства для крепления авто­мобиля, датчиков измерения осевых перемещений бара­банов, рамы стенда и пульта управления.

Барабаны приводятся во вращение элек­тродвигателями, установленными внутри барабанов, при этом имитируется перекатывание колес со скоростью около 15 км/ч. Барабаны подвешены на маятниковых рычагах к раме стенда, что позволяет перемещаться барабанам вдоль оси от действия боковых сил колес. Перемещения оси барабана измеряются датчиком, элек­трические сигналы которого передаются на пульт управ­ления.

При диагностировании положение автомобиля фик­сируют на стенде устройством для удержания балки передней оси, состоящим из двух захватов. Захваты двигаются при помощи двух пневмоцилиндров, для про­езда машины через стенд захваты опускают.

При диагностировании поворотом рулевого колеса находят положение колес, при котором боковые силы проверяемых колес равны по величине и противополож­ны по направлению. При превышении допустимых зна­чений боковых усилий на стенде производят регулировку схождения колес. При колебании значении боковых уси­лий па барабанах необходимо проверить зазоры рулево­го механизма.

Рессоры проверяют по геометрическим размерам, в основном по стреле прогиба рессоры при ее разгрузке и нагружении.

При проверке стабилизаторов на крапах и экскава­торах диагностируют систему управления ими. Свободный ход рулевого колеса и усилия на его обо­де проверяют и регулируют при помощи прибора К-402.

Прибор состоит из динамометра для измерения уси­лия на ободе и люфтомера для определения свободного хода. Динамометр со шкалой люфтомера закрепляют на ободе рулевого колеса зажимами. Указатель люфтомера захватом крепят к рулевой колонке. При определении свободного хода рулевого колеса пово­рачивают колесо в обе стороны до устранения зазоров в рулевом механизме и по показаниям люфтомера опре­деляют люфт рулевого колеса. Номинальный люфт 20... 25°.

Для оценки усилия поворота рулевого колеса выве­шивают управляемые колеса и посредством рукояток динамометра поворачивают рулевое колесо сначала в одну, затем в другую сторону. При этом фиксаторное кольцо на противоположной рукоятке будет указывать максимальное усилие движения рулевого колеса.

В некоторых случаях вместо вывешивания передних колес можно отсоединить продольную тягу от рулевой сошки. При наличии на машине гидроусилителя руля, усилие на рулевом колесе определяют при работающем двигателе и номинальной частоте вращения коленчато­го вала.

Прибор К-402 позволяет регистрировать усилия до 120 Н с погрешностью 5 Н. Масса прибора 1,6 кг.